Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020
Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020 Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020
Des technologies compétitives au service du développement durable Schlumberger peuvent ainsi de positionner sur ce maillon, en ayant recours à des fournisseurs d’équipements tels que Vallourec. 1.3. Le stockage État des lieux Une fois capté et acheminé jusqu’au site de stockage, le CO 2 est injecté dans un réservoir en profondeur. Le stockage peut se faire dans trois principales formations géologiques : les gisements de charbon inutilisés, les gisements pétrolifères et gaziers anciens ou en cours d’exploitation et les formations salines (aquifères salins profonds). Le stockage océanique semble aujourd’hui exclu par la communauté scientifique. Les sites les plus prometteurs en matière de capacité (théorique) de stockage sont les formations salines. Les technologies utilisées font appel à des compétences relatives à l’exploration et l’exploitation du sous-sol (caractérisation de sites, modélisation du comportement des gaz injectés, procédés d’injection, méthodes de surveillance). Éléments de coûts Par analogie avec les coûts de stockage souterrain du gaz, le coût du stockage du CO 2 pour une installation d’envergure industrielle est estimé entre 1 et 20 euros par tonne de CO 2 . Il varie selon les caractéristiques du site : gisements d’hydrocarbures ou formations salines ; terrestre ou marin ; capacité de stockage 1 . Ces estimations seront à valider dans le cadre de la mise en place des projets, des incertitudes pesant notamment sur les coûts réels de la surveillance et du suivi des sites à long terme et de la capacité prouvée d’accueillir du CO 2 . Les seuls projets commerciaux aujourd’hui sont étroitement liés à l’exploitation d’hydrocarbures afin d’assurer leur viabilité économique (stockage dans des gisements en fin de vie avec, pour certains, recours à de la récupération assistée de pétrole ou Enhanced Oil Recovery, EOR). Verrous technologiques et sociétaux Pérennité du stockage : une période minimale de stockage de plusieurs siècles est nécessaire si l’on veut lutter efficacement contre le réchauffement climatique. Des études géologiques poussées sont donc indispensables afin de s’assurer de l’étanchéité du stockage sur le long terme et de l’inertie chimique du CO 2 vis-à-vis du réservoir (problèmes de réactivité du CO 2 avec la roche réservoir). Pendant la durée de vie du stockage, les risques de fuite (mêmes faibles) vont imposer des contraintes particulières de surveillance et de monitoring. Effets sanitaires et environnementaux du stockage : il faudra s’assurer que les nappes d’eau potable ou des micro-organismes se développant en profondeur ne risquent pas d’être atteints. Faisabilité sociétale : faire accepter aux riverains les pipe-lines, les circulations de camions remplis de gaz carbonique, les stockages profonds, etc., nécessite de les (1) Source : Zero Emissions Platform (ZEP). Centre d’analyse stratégique - 208 - Août 2012 www.strategie.gouv.fr
Captage, transport, stockage et valorisation du CO2 convaincre de l’absence de risque de fuite ou de nuisances d’aucune sorte, dans le cadre d’une démarche de concertation adaptée. L’encadrement réglementaire jouera un rôle essentiel dans ce contexte. Le cadre législatif et réglementaire pour le stockage géologique sûr et pérenne a été instauré en France lors de la transposition de la directive 2009/31/CE. Axes de recherche et d’innovation − Évaluation fine des capacités de stockage géologique à terre et en mer ; − techniques de caractérisation et modélisation des sites de stockage ; − développement de techniques et méthodes de surveillance à long terme à coûts compétitifs. Acteurs et projets De nombreux projets de recherche soutenus par l’ADEME et l’ANR portent sur le stockage du CO 2 1. Dans le cadre du fonds fémonstrateurs, le projet « France Nord » piloté par Total associé à plusieurs industriels et organismes de recherche français et européens vise à tester sur une petite échelle la capacité des aquifères salins du nord de la France à stocker les émissions industrielles de CO 2 . Compte tenu de difficultés techniques et sociétales, une application du stockage à échelle industrielle pourrait être envisagée à partir de 2020 (notamment en ce qui concerne les réservoirs pétroliers et gaziers), après une phase de démonstration et d’apprentissage entre 2010 et 2020. En France, le potentiel de stockage onshore devra être estimé finement. En complément, des installations pilotes comme celle de Lacq déjà évoquée plus haut pourraient permettre de développer un savoir-faire valorisable à l’étranger. 2 La valorisation du CO 2 L’utilisation industrielle de dioxyde de carbone s’élevait à 153,5 millions de tonnes en 2008 au niveau mondial. En effet, le CO 2 est aujourd’hui utilisé soit comme intrant dans l’industrie chimique (100 millions de tonnes de CO 2 en 2008 pour l’élaboration de produits chimiques comme l’urée, le méthanol, l’acide salicylique, etc.), soit dans l’industrie pétrolière (40 Mt CO 2 utilisés en 2008 pour la récupération assistée des hydrocarbures) ou encore directement dans des applications industrielles (les besoins en 2008 s’élevant à 13,5 Mt CO 2 pour la production de fluides réfrigérants, solvants, gazéifiants des boissons, etc.). L’enjeu est de trouver de nouvelles applications afin d’augmenter la part de CO 2 actuellement valorisé comme matière première : en fonction des voies de valorisation, le CO 2 est stocké définitivement ou pour un temps donné. Le potentiel d’utilisation du dioxyde de carbone pour la production d’intermédiaires chimiques ou de carburants n’est en effet pas négligeable : 0,5 Gt de CO 2 pourrait être valorisée pour la production d’intermédiaires chimiques et 1,5 Gt pour la fabrication de produits à valeur énergétique. Les enjeux technologiques concernent (1) Voir la feuille de route de l’ADEME pour des exemples de projets. Centre d’analyse stratégique - 209 - Août 2012 www.strategie.gouv.fr
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Des technologies compétitives au service du développement durable<br />
Schlumberger peuvent ainsi de positionner sur ce maillon, en ayant recours à des<br />
fournisseurs d’équipements tels que Vallourec.<br />
1.3. Le stockage<br />
État des lieux<br />
Une fois capté et acheminé jusqu’au site de stockage, le CO 2<br />
est injecté dans un<br />
réservoir en profondeur. Le stockage peut se faire dans trois principales formations<br />
géologiques : les gisements de charbon inutilisés, les gisements pétrolifères et gaziers<br />
anciens ou en cours d’exploitation et les formations salines (aquifères salins<br />
profonds). Le stockage océanique semble aujourd’hui exclu par la communauté<br />
scientifique. Les sites les plus prometteurs en matière de capacité (théorique) de<br />
stockage sont les formations salines. Les technologies utilisées font appel à des<br />
compétences relatives à l’exploration et l’exploitation du sous-sol (caractérisation de<br />
sites, modélisation du comportement des gaz injectés, procédés d’injection,<br />
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Éléments de coûts<br />
Par analogie avec les coûts de stockage souterrain du gaz, le coût du stockage du<br />
CO 2<br />
pour une installation d’envergure industrielle est estimé entre 1 et 20 euros par<br />
tonne de CO 2<br />
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ou formations salines ; terrestre ou marin ; capacité de stockage 1 . Ces estimations<br />
seront à valider dans le cadre de la mise en place des projets, des incertitudes pesant<br />
notamment sur les coûts réels de la surveillance et du suivi des sites à long terme et<br />
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. Les seuls projets commerciaux aujourd’hui<br />
sont étroitement liés à l’exploitation d’hydrocarbures afin d’assurer leur viabilité<br />
économique (stockage dans des gisements en fin de vie avec, pour certains, recours à<br />
de la récupération assistée de pétrole ou Enhanced Oil Recovery, EOR).<br />
Verrous technologiques et sociétaux<br />
Pérennité du stockage : une période minimale de stockage de plusieurs siècles est<br />
nécessaire si l’on veut lutter efficacement contre le réchauffement climatique. Des<br />
études géologiques poussées sont donc indispensables afin de s’assurer de<br />
l’étanchéité du stockage sur le long terme et de l’inertie chimique du CO 2<br />
vis-à-vis du<br />
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avec la roche réservoir). Pendant la durée de<br />
vie du stockage, les risques de fuite (mêmes faibles) vont imposer des contraintes<br />
particulières de surveillance et de monitoring.<br />
Effets sanitaires et environnementaux du stockage : il faudra s’assurer que les nappes<br />
d’eau potable ou des micro-organismes se développant en profondeur ne risquent<br />
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Faisabilité sociétale : faire accepter aux riverains les pipe-lines, les circulations de<br />
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(1) Source : Zero Emissions Platform (ZEP).<br />
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